CN116372966A - 绑定装置、转位机器人以及绑定方法 - Google Patents

绑定装置、转位机器人以及绑定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116372966A
CN116372966A CN202211539835.5A CN202211539835A CN116372966A CN 116372966 A CN116372966 A CN 116372966A CN 202211539835 A CN202211539835 A CN 202211539835A CN 116372966 A CN116372966 A CN 116372966A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
bonding
robot
binding
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211539835.5A
Other languages
English (en)
Inventor
林覆世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semes Co Ltd
Original Assignee
Semes Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semes Co Ltd filed Critical Semes Co Ltd
Publication of CN116372966A publication Critical patent/CN116372966A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095Manipulators transporting wafers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00Arms
    • B25J18/007Arms the end effector rotating around a fixed point
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67196Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the transfer chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766Mechanical parts of transfer devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

本发明公开绑定装置、转位机器人以及绑定方法。根据本发明的一实施例,提供一种用于将第二基板绑定在第一基板上的绑定装置,所述绑定装置包括:转位部;以及工艺处理部,包括针对所述第一基板以及所述第二基板执行处理的多个处理单元,所述转位部包括:转位机器人,转位机器人,能够向所述工艺处理部传递所述第一基板以及所述第二基板,并使基板翻转。

Description

绑定装置、转位机器人以及绑定方法
技术领域
本发明涉及一种绑定装置、转位机器人以及绑定方法。
背景技术
最近,根据半导体设备的精细化以及高集成化要求工艺的高精度化、复杂化、晶圆大口径化等,在伴随复合工艺的增加或单晶圆式化的生产性(throughput)的提高的观点下,以能够批量处理半导体设备制造工艺的设置多个腔室的多腔室方式的基板处理装置受到瞩目。
这种多腔室方式的基板处理装置设置于多个工艺腔室(处理单元)和各个工艺腔室之间而设置将基板向工艺腔室搬运的至少一个移送腔室(搬运单元)。基板处理装置根据工艺腔室和移送腔室的配置形式分为集群平台(cluster platform)和嵌入式平台(inlineplatform)。
当通过多腔室方式的基板处理装置处理工艺时,根据复合工艺的复杂度,半导体元件的总制造时间中的在腔室之间搬运基板所需的时间占比逐渐增加。
在这种趋势下,为了提高基板的生产性,正在积极进行关于能够减少不必要的搬运过程并连续处理工艺的半导体制造设备的布局(lay-out)的研究。
(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2021-0068350号
发明内容
可以是,本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题而提出的,公开一种减少在多腔室方式的基板处理装置中搬运基板所需要的时间而能够提高生产性的基板处理方案。
尤其,与现有技术相比,通过简单化以及优化包括绑定单元的基板处理装置的布局,从而降低生产费用和基板的动线并改善设备的整备性。
本发明的目的不限于前述的说明,通过以下说明可以理解未提及的本发明的其它目的以及优点。
根据本发明的一实施例,可以提供一种用于将第二基板绑定在第一基板上的绑定装置。可以是,所述绑定装置包括:转位部;以及工艺处理部,包括针对所述第一基板以及所述第二基板执行处理的多个处理单元,所述转位部包括:转位机器人,能够向所述工艺处理部传递所述第一基板以及所述第二基板,并使基板翻转。
在一实施例中,可以是,所述工艺处理部包括:搬运单元,从所述转位机器人接收所述第一基板以及所述第二基板而在所述多个处理单元之间搬运所述第一基板以及所述第二基板。
在一实施例中,可以是,所述搬运单元包括:引导轨道;主机器人,沿着所述引导轨道移动并搬运所述第一基板以及所述第二基板;以及缓冲器模组,配置于所述引导轨道和所述转位部之间。
在一实施例中,可以是,所述缓冲器模组配置于搬运单元的区域,而不是位于所述转位部和所述工艺处理部之间的区域。
在一实施例中,可以是,所述缓冲器模组包括:缓冲器,临时储存所述基板;对准器,使所述基板的位置对齐;以及热处理模组,冷却或者加热所述基板。
在一实施例中,可以是,所述多个处理单元包括:绑定单元,用于将所述第二基板接合在所述第一基板上;等离子体单元,通过等离子体处理而亲水化所述第一基板和所述第二基板的接合面中的至少一个;以及清洗单元,用于洗净所述第一基板以及所述第二基板。
在一实施例中,可以是,所述多个处理单元还包括检查单元,用于检查通过所述绑定单元完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板。
在一实施例中,可以是,所述转位机器人包括:手部,把持所述基板;底座,支承所述手部并使所述手部前进或者后退;垂直驱动部,使所述底座在垂直方向上上升或者下降;水平驱动部,支承所述垂直驱动部并使所述垂直驱动部在水平方向上移动;以及旋转驱动部,手部使所述手部向左方向或者右方向旋转以能够在把持在所述手部的基板的上表面和下表面之间转换位置。
在一实施例中,可以是,所述转位机器人通过所述旋转驱动部使接合在所述第一基板上的所述第二基板翻转。
在一实施例中,可以是,所述转位部包括多个转位机器人。
根据本发明的一实施例,可以提供一种在收纳有多个基板的载体和工艺处理部相互间搬运基板的转位机器人。可以是,所述转位机器人包括:手部,把持所述基板;底座,支承所述手部并使所述手部前进或者后退;垂直驱动部,使所述底座在垂直方向上上升或者下降;水平驱动部,支承所述垂直驱动部并使所述垂直驱动部在水平方向上移动;以及旋转驱动部,手部使所述手部向左方向或者右方向旋转以能够在把持在所述手部的基板的上表面和下表面之间转换位置。
根据本发明的一实施例,可以提供一种通过包括转位部的转位机器人和工艺处理部的主机器人的绑定装置将第二基板接合在第一基板上的绑定方法。可以是,所述绑定方法包括:搬运所述第一基板的第一基板搬运步骤;搬运所述第二基板的第二基板搬运步骤;以及将所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步骤,第二基板搬运步骤包括使所述第二基板通过所述转位机器人翻转的步骤。
在一实施例中,可以是,所述第一基板搬运步骤包括:从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第一基板的步骤;通过等离子体处理亲水化所述第一基板的接合面的亲水化步骤;洗净完成所述亲水化步骤的所述第一基板的清洗步骤;对完成所述清洗步骤的所述第一基板进行热处理的热处理步骤。
在一实施例中,可以是,从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第一基板的步骤通过所述转位机器人执行,之后传递到所述主机器人而通过所述主机器人执行所述第一基板向所述亲水化步骤、所述清洗步骤、所述热处理步骤的搬运。
在一实施例中,可以是,所述第二基板搬运步骤包括:从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第二基板的步骤;通过等离子体处理亲水化所述第二基板的接合面的亲水化步骤;洗净完成所述亲水化步骤的所述第二基板的清洗步骤;对完成所述清洗步骤的所述第二基板进行热处理的热处理步骤;使完成所述热处理步骤的所述第二基板翻转的步骤。
在一实施例中,可以是,从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第二基板的步骤以及使所述第二基板翻转的步骤通过所述转位机器人执行,通过所述主机器人执行所述第二基板向所述亲水化步骤、所述清洗步骤、所述热处理步骤的搬运。
在一实施例中,可以是,所述接合步骤包括:对齐所述第一基板和所述第二基板的位置的对齐步骤;以及绑定对齐了的所述第一基板和所述第二基板的步骤。
在一实施例中,可以是,所述接合步骤还包括:检查完成绑定的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的检查步骤。
在一实施例中,可以是,通过所述转位机器人执行从所述第一基板搬运步骤以及所述第二基板搬运步骤向所述接合步骤的搬运。
根据本发明的一实施例,可以提供一种通过包括转位部的转位机器人和工艺处理部的主机器人的绑定装置将第二基板接合在第一基板上的绑定方法。可以是,所述绑定方法包括:从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第一基板以及所述第二基板的步骤;通过等离子体处理亲水化所述第一基板以及所述第二基板的接合面的亲水化步骤;洗净完成所述亲水化步骤的所述第一基板以及所述第二基板的清洗步骤;对完成所述洗净步骤的所述第一基板以及所述第二基板的热处理步骤;以及将所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步骤,通过所述转位机器人执行所述第一基板以及所述第二基板向所述接合步骤的搬运,所述第二基板通过所述转位机器人以翻转的状态向所述接合步骤搬运。
在一实施例中,可以是,所述接合步骤包括:对齐所述第一基板和所述第二基板的位置的对齐步骤;绑定对齐了的所述第一基板和所述第二基板的步骤;以及检查完成绑定的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的检查步骤。
通过如下的本发明,可以简单化以及优化多腔室方式的绑定装置的构成而降低生产费用。
另外,减小在绑定装置中搬运基板所需要的时间而能够使生产性提高。
本发明的效果不限于上面提到的效果,在本发明所属技术领域中具有通常知识的人可以从以下的记载明确地理解未提及的又其它效果。
附图说明
图1示出根据本发明的绑定装置的一实施例。
图2以及图3示出图1的转位机器人的一实施例。
图4示出根据本发明的绑定方法的一实施例。
(附图标记说明)
100:转位部
120:装载端口
140:转位框架
142:移送轨道
300:转位机器人
200:工艺处理部
220:缓冲器模组
240:搬运单元
242:引导轨道
244:主机器人
262:绑定单元
264:等离子体单元
266:清洗单元
268:检查单元
具体实施方式
以下,参照所附附图,详细说明本发明的优选实施例,但本发明并不被实施例所限定或限制。
为了说明本发明和本发明的工作上的优点以及根据本发明的实施而达成的目的,以下将例示说明本发明的优选实施例,并参照该实施例进行说明。
首先,在本申请中使用的术语仅用于为了说明特定的实施例,并没有限定本发明的意图,除非在文脉中有明显不同的定义,否则单数的表述可以包括复数的表述。另外,在本申请中,“包括”或“具有”等术语应理解为指定说明书上记载的特征、数字、步骤、工作、构成要件、零件或组合这些的存在,并不事先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、工作、构成要件、零件或组合这些的存在或附加的可能性。
在对本发明进行的说明中,当判断为对相关公知构成或者功能进行的具体说明可能不必要地混淆本发明的主旨时,省略其详细的说明。
根据本发明的实施例,可以不利用接合膜(adhesion film)和焊锡凸块(solderbump)之类接合介质,并接合基板和裸片(例如,TSV裸片),或者多个基板之间。因此,当制作微细I/O间距的半导体时,可以防止焊锡凸块的摆动(sweep)、短路等不良。另外,每当接合裸片时,可以不经过本接合工艺并以基板为单位执行本接合工艺,而可以减少绑定工艺所需时间。
图1示出根据本发明的实施例的基板处理装置的例。参照图1,基板处理装置10可以包括转位部100和工艺处理部200。作为一例,基板处理装置10可以是用于在第一基板(晶圆)上绑定第二基板(晶圆)的C2C(Chip to chip)晶圆绑定器。
(转位部)
转位部100可以包括装载端口120和转位框架140。装载端口120、转位框架140以及工艺处理部200可以依次排列为一列。以下,将排列有装载端口120、转位框架140以及工艺处理部200的方向称为第一方向12。并且从上方观察时,与第一方向12垂直的方向称为第二方向14,与包括第一方向12和第二方向14的平面垂直的方向称为第三方向16。转位部100可以设置为设备前端模块(Equipment Front End Module,EFEM)。
装载端口120可以配置于转位框架140的前方,多个沿着第二方向14配置为一列,可以在执行工艺时安放装载有多个基板的载体。在图1中,示为提供4个装载端口120。但装载端口120的数量可以根据工艺处理部200的工艺效率以及覆盖区等条件增加或减少。前开式晶圆传送盒(Front Opening Unified Pod,FOUP)可以作为载体C使用。
可以是,转位框架140配置于装载端口120和工艺处理部200之间,并在内部设置有搬运基板的转位机器人300,从而在载体C和工艺处理部200相互之间搬运基板。在转位框架140中可以沿着第二方向14配置提供转位机器人300的移动路径的移送轨道142。虽未详细示出,但为了防止颗粒流入到内部空间,转位框架140可以包括通气孔(vents)、层流系统(laminar flow system)之类可控制的空气流动系统。
图2以及图3是示出根据本发明的实施例的转位机器人300的立体图。
参照图2以及图3,转位机器人300包括手部310、水平驱动部322、垂直驱动部324、底座326、旋转驱动部330。
手部310可以以把持基板的形式提供并提供为能够在前进或者后退方向上移动。手部310可以包括用于夹持基板的夹持手,可以以如下形式提供,当两个夹持机械手咬合时,围绕基板的周围的同时夹持基板,当不夹持基板时,手部310的两个手隔开的同时放下基板。
或者,手部310也可以还包括连接两侧手的单独的咬合部件(未示出),从而构成为使咬合部件(未示出)紧固或解除紧固而夹持或不夹持基板。或者,手部310也可以设置成大于基板的大小而以支承基板的边缘的形式提供以构成为夹紧或者不夹紧基板。另一方面,手部310可以包括多个机械手而提供为能够同时搬运多个基板。另外,手部310可以以支承基板的下表面的形式提供。
水平驱动部322可以构成为随着移送轨道142并沿着第二方向14的水平方向移动,并起到垂直驱动部324的支架作用。水平驱动部322可以使垂直驱动部324在第二方向14的水平方向上移动,从而在第二方向14上移送手部310。
垂直驱动部324可以固定结合于水平驱动部322。通过垂直驱动部324,手部310以及底座326可以在第三方向16上上升或者下降。
底座326位于垂直驱动部324的上表面并支承手部310。底座326可以与垂直驱动部324结合以能够进行轴旋转。底座326可以对垂直驱动部324以第三方向16为中心进行轴旋转。底座326提供为其长度方向朝向水平方向。
如图3以及图4所示,手部310可以设置于底座326上而构成为能够在前进或者后退方向上移动。
旋转驱动部330配置于手部310和支承手部310的支承台之间而用于使手部310旋转的构成。旋转驱动部330可以使手部310的基板翻转。具体地,旋转驱动部330可以使手部310在左方向或者右方向上180度旋转以夹持在手部310的基板的上表面和下表面的位置翻转。可以使通过旋转驱动部330位于上方的第二基板翻转,从而第二基板的接合面与第一基板的接合面面对。
转位机器人300可以还包括搬运控制部340。搬运控制部340可以控制转位机器人300的搬运工作。根据一实施例,搬运控制部340可以控制与各驱动部连接的驱动部件(未示出)。搬运控制部340可以从上位控制部接收信号并将手部310移动到与被传递的信号相对应的设定位置并且控制成手部310拾取或者放下基板。
转位机器人300可以使在通过工艺处理部200完成前处理(亲水化、清洗、热处理)的第二基板通过旋转驱动部330翻转之后,向后述的绑定单元262进入。
另一方面,转位部100可以设置多个转位机器人300而构成为能够同时搬运多个基板。
(工艺处理部)
在工艺处理部200中可以进行在下方的第一基板(晶圆)上绑定第二基板(晶圆)的工艺。
工艺处理部200可以包括搬运单元240和多个处理单元。搬运单元240可以配置为其长度方向与第一方向12平行。在搬运单元240一侧以及另一侧可以沿着第二方向14分别配置处理单元。
处理单元中的一部分可以沿着搬运单元240的长度方向配置。另外,处理单元中的一部分可以彼此层叠配置。
即,在处理单元的一侧中,处理单元可以以A×B(A和B分别为1以上的自然数)的排列配置。其中,A为沿着第一方向12提供为一列的处理单元的数,B为沿着第三方向16提供为一列的处理单元的数。
可以是,搬运单元240在转位部100和处理单元之间搬运基板。搬运单元240可以从转位机器人300接收基板,并在处理单元之间搬运基板。在搬运单元240中可以提供引导轨道242和主机器人244。引导轨道242配置为其长度方向与第一方向12平行。主机器人244可以设置于引导轨道242上,并设置为在引导轨道242上沿着第一方向12直线移动。另外,主机器人244可以具有能够在第二方向14以及第三方向16的周围上移动的搬运臂。主机器人244按照顺序从搬运单元240内部搬运第一基板、第二基板以及接合第一基板和第二基板的接合基板。
搬运单元240可以还包括缓冲器模组220。缓冲器模组220在搬运单元240内部配置于转位框架140和引导轨道242之间。缓冲器模组220可以包括缓冲器、对准器(未示出)、热处理模组(未示出)。根据本发明的绑定装置10的缓冲器模组220配置于搬运单元240的区域,而不是位于转位部100和工艺处理部200之间的区域。
可以是,缓冲器可以在转位机器人300和搬运单元240之间在搬运基板之前提供临时运载基板的空间。可以是,缓冲器提供在其内部放置基板的插槽(未示出),插槽(未示出)提供为多个以在彼此之间沿着第三方向16隔开。在缓冲器模组220中可以以与转位框架140和搬运单元240面对的面分别开放的形式提供。
在缓冲器模组220中设置的对准器(未示出)可以调节第一基板和第二基板的水平方向的位置。对准器(未示出)可以通过基于视觉检查第一基板和第二基板的位置。
热处理模组(未示出)可以冷却或者加热第一基板以及第二基板。例如,热处理模组可以包括用于冷却第一基板以及第二基板的冷却模组。
多个处理单元可以包括绑定单元262、等离子体单元264、清洗单元266、检查单元268。
绑定单元262可以包括支承下方的第一基板的第一支承部和支承上方的第二基板的第二支承部。可以是,第一支承部保持吸附第一基板,第二支承部保持吸附第二基板。第一支承部和第二支承部可以配置为彼此对应。绑定单元262可以还包括调整为第一支承部和第二支承部的位置完全重叠的对准器。第一支承部和第二支承部中的至少一个可以提供为能够垂直移动以针对另一个隔开或远离。可以通过绑定单元262在第一基板的上表面接合第二基板的下表面。第二基板可以在进入绑定单元262之前以通过转位机器人300翻转的状态通过转位机器人300向绑定单元262传递。可以是,第一基板以及第二基板在经过等离子体单元264和清洗单元266之后向绑定单元262提供。
等离子体单元264是用于将第一基板和第二基板的接合面中的至少一个通过等离子体处理而亲水化的处理单元。等离子体单元264可以设置于从绑定单元262在第一方向12上相邻的位置。或者,在绑定单元262和等离子体单元264之间可以设置装载锁定腔室(未示出)。在等离子体单元264中,例如在减压气象下,处理气体可以被激发而被等离子体化并电离。由此,包括在处理气体中的元素的离子可以照射到第一基板以及第二基板的接合面,从而接合面被等离子体处理而被重整。
在一实施例中,等离子体单元264可以在具有介电常数的管道壁面中施加RF(Radio Frequency)和/或LF(Low Frequency)电源而向发生等离子体的介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)恒温等离子体装置提供。等离子体单元264可以包括本体、用于在本体内导入工艺气体的气体供应部以及用于使工艺气体激发而形成等离子体的RF电源施加部。在本体内,形成用于将从气体供应部供应的工艺气体向上方搬运的搬运通道。在RF电源供应部中供应的RF电源可以通过RF电源施加部施加到通过绝缘体绝缘的电极。
清洗单元266可以对完成等离子体处理的第一基板以及第二基板的接合面进行洗净。清洗单元266可以隔着搬运单元240并设置于与等离子体单元264面对的位置。清洗单元266可以是空气喷射单元、真空抽吸单元以及电离剂(ionizer)等复合的洗净装置。
检查单元268可以检查通过绑定单元262完成接合的接合基板。检查单元268可以隔着搬运单元240并提供于与绑定单元262面对的位置。
(基板的搬运路径)
以下,将对通过上述的基板处理装置(绑定装置)的第一基板以及第二基板的搬运路径进行说明。
第一基板可以通过转位机器人300从装载端口120被引出而向工艺处理部200传递。具体地,第一基板可以在通过转位机器人300从装载端口120被引出之后向搬运单元240的缓冲器模组220传递。向缓冲器模组220传递的第一基板可以经过对准器向主机器人224搬运,并通过主机器人224向清洗单元266搬运。通过清洗单元266洗净了的第一基板可以重新传递到主机器人224而向缓冲器模组220的热处理单元搬运,并经过热处理工艺(冷却)之后向转位机器人300传递。之后,第一基板可以通过转位机器人300向绑定单元262提供。
第二基板可以通过转位机器人300从装载端口120被引出而向工艺处理部200传递。具体地,第二基板可以在通过转位机器人300从装载端口120被引出之后向搬运单元240的缓冲器模组220传递。向缓冲器模组220传递的第二基板可以经过对准器向主机器人224搬运,并通过主机器人224向清洗单元266搬运。通过清洗单元266洗净了的第二基板可以重新传递到主机器人224而向缓冲器模组220的热处理单元搬运,并经过热处理工艺(冷却)之后向转位机器人300传递。之后,第二基板可以通过转位机器人300向绑定单元262提供。
向绑定单元262提供的第一基板和翻转的第二基板可以经过位置调整步骤彼此接合。完成绑定工艺的第一基板和第二基板的接合基板可以通过主机器人224向检查单元268提供而执行检查工艺。完成检查工艺的接合基板可以在通过主机器人224向缓冲器模组220搬运之后向转位机器人300传递。之后,可以通过转位机器人300传递到装载端口120而向绑定装置10外部搬出。
图4是概要示出根据本发明的一实施例的绑定方法的流程图。
根据本发明的一实施例的绑定方法可以包括搬运第一基板的第一基板搬运步骤(S110)、搬运第二基板的第二基板搬运步骤(S120)以及接合第一基板和第二基板的接合步骤(S200)。
第一基板搬运步骤(S110)可以包括在执行接合步骤(S200)之前针对第一基板的前处理工艺。例如,第一基板搬运步骤(S110)可以包括从转位部100的装载端口120引出第一基板而向工艺处理部200传递第一基板的步骤、通过等离子体处理亲水化第一基板的接合面(表面)的亲水化步骤(S111)、洗净完成亲水化步骤(S111)的第一基板的清洗步骤(S112)以及对完成清洗步骤(S112)的第一基板进行热处理(例:冷却)的热处理步骤(S113)。
可以是,通过等离子体单元264执行亲水化步骤(S111),通过清洗单元266执行清洗步骤(S112),通过热处理模组执行热处理步骤(S113)。
此时,通过转位机器人300执行从转位部100向工艺处理部200传递第一基板的步骤,之后,主机器人244可以从转位机器人300接收第一基板而搬运第一基板。主机器人244可以搬运第一基板以第一基板依次经过亲水化步骤(S111)、清洗步骤(S112)以及热处理步骤(S113)。全部完成至热处理步骤(S113)的第一基板可以重新从主机器人244向转位机器人300传递。
第二基板搬运步骤(S120)可以包括在执行接合步骤(S200)之前针对第二基板的前处理工艺。例如,第二基板搬运步骤(S120)可以包括从转位部100的装载端口120引出第二基板而向工艺处理部200传递第二基板的步骤、通过等离子体处理亲水化第二基板的接合面(表面)的亲水化步骤(S121)、洗净完成亲水化步骤(S121)的第二基板的清洗步骤(S122)以及对完成清洗步骤(S122)的第二基板进行热处理(例:冷却)的热处理步骤(S123)。
可以是,通过等离子体单元264执行亲水化步骤(S121),通过清洗单元266执行清洗步骤(S122),通过热处理模组执行热处理步骤(S123)。
此时,通过转位机器人300执行从转位部100向工艺处理部200传递第二基板的步骤,之后,主机器人244可以从转位机器人300接收第二基板而搬运第二基板。主机器人244可以搬运第二基板以第二基板依次经过亲水化步骤(S121)、清洗步骤(S122)以及热处理步骤(S123)。全部完成至热处理步骤(S113)的第二基板可以重新从主机器人244向转位机器人300传递。
与第一基板搬运步骤(S110)不同的是,第二基板搬运步骤(S120)还包括使第二基板翻转的步骤(S124)。使第二基板翻转的步骤(S124)可以在完成热处理步骤而向转位机器人300传递之后通过转位机器人300执行。
若完成第一基板搬运步骤(S110)以及第二基板搬运步骤(S120),则可以执行接合步骤(S200)。可以是,接合步骤包括将第一基板和第二基板的位置对齐的对齐步骤(S210)以及将对齐了的第一基板和第二基板绑定的绑定步骤(S220),还包括检查完成绑定的第一基板和第二基板的接合基板的检查步骤(S230)。
可以是,通过转位机器人300执行从第一基板搬运步骤(S110)以及第二基板搬运步骤(S120)到接合步骤(S200)的第一基板以及第二基板的搬运,通过主机器人244执行从绑定步骤(S220)到检查步骤(S230)的接合基板的搬运。
与现有的绑定装置相比,根据本发明的一实施例的绑定装置构成为具有简单化以及优化的布局,并且与以往的绑定装置相比,包括缩小了大小和简单化的结构。由此,可以是,在绑定装置中减小基板的动线而缩短搬运基板所需的时间,有能够降低生产费用的效果。另外,可以通过简单化以及优化设备的结构,改善设备的整备性。

Claims (20)

1.一种绑定装置,用于将第二基板绑定在第一基板上,所述绑定装置包括:
转位部;以及
工艺处理部,包括针对所述第一基板以及所述第二基板执行处理的多个处理单元,
所述转位部包括:
转位机器人,能够向所述工艺处理部传递所述第一基板以及所述第二基板,并使基板翻转。
2.根据权利要求1所述的绑定装置,其中,
所述工艺处理部包括:
搬运单元,从所述转位机器人接收所述第一基板以及所述第二基板而在所述多个处理单元之间搬运所述第一基板以及所述第二基板。
3.根据权利要求2所述的绑定装置,其中,
所述搬运单元包括:
引导轨道;
主机器人,沿着所述引导轨道移动并搬运所述第一基板以及所述第二基板;以及
缓冲器模组,配置于所述引导轨道和所述转位部之间。
4.根据权利要求3所述的绑定装置,其中,
所述缓冲器模组包括:
缓冲器,临时储存所述基板;
对准器,使所述基板的位置对齐;以及
热处理模组,冷却或者加热所述基板。
5.根据权利要求2所述的绑定装置,其中,
所述多个处理单元包括:
绑定单元,用于将所述第二基板接合在所述第一基板上;
等离子体单元,通过等离子体处理而亲水化所述第一基板和所述第二基板的接合面中的至少一个;以及
清洗单元,用于洗净所述第一基板以及所述第二基板。
6.根据权利要求5所述的绑定装置,其中,
所述多个处理单元还包括:
检查单元,用于检查通过所述绑定单元完成接合的所述第一基板和所述第二基板的接合基板。
7.根据权利要求1所述的绑定装置,其中,
所述转位机器人包括:
手部,把持所述基板;
底座,支承所述手部并使所述手部前进或者后退;
垂直驱动部,使所述底座在垂直方向上上升或者下降;
水平驱动部,支承所述垂直驱动部并使所述垂直驱动部在水平方向上移动;以及
旋转驱动部,手部使所述手部向左方向或者右方向旋转以能够在把持在所述手部的基板的上表面和下表面之间转换位置。
8.根据权利要求7所述的绑定装置,其中,
所述转位机器人通过所述旋转驱动部使所述第二基板翻转。
9.根据权利要求1所述的绑定装置,其中,
所述转位部包括多个转位机器人。
10.一种转位机器人,在收纳有多个基板的载体和工艺处理部相互间搬运基板,所述转位机器人包括:
手部,把持所述基板;
底座,支承所述手部并使所述手部前进或者后退;
垂直驱动部,使所述底座在垂直方向上上升或者下降;
水平驱动部,支承所述垂直驱动部并使所述垂直驱动部在水平方向上移动;以及
旋转驱动部,手部使所述手部向左方向或者右方向旋转以能够在把持在所述手部的基板的上表面和下表面之间转换位置。
11.一种绑定方法,通过包括转位部的转位机器人和工艺处理部的主机器人的绑定装置将第二基板接合在第一基板上,所述绑定方法包括:
搬运所述第一基板的第一基板搬运步骤;
搬运所述第二基板的第二基板搬运步骤;以及
将所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步骤,
第二基板搬运步骤包括使所述第二基板通过所述转位机器人翻转的步骤。
12.根据权利要求11所述的绑定方法,其中,
所述第一基板搬运步骤包括:
从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第一基板的步骤;
通过等离子体处理亲水化所述第一基板的接合面的亲水化步骤;
洗净完成所述亲水化步骤的所述第一基板的清洗步骤;
对完成所述清洗步骤的所述第一基板进行热处理的热处理步骤。
13.根据权利要求12所述的绑定方法,其中,
从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第一基板的步骤通过所述转位机器人执行,
之后传递到所述主机器人而通过所述主机器人执行所述第一基板向所述亲水化步骤、所述清洗步骤、所述热处理步骤的搬运。
14.根据权利要求11所述的绑定方法,其中,
所述第二基板搬运步骤包括:
从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第二基板的步骤;
通过等离子体处理亲水化所述第二基板的接合面的亲水化步骤;
洗净完成所述亲水化步骤的所述第二基板的清洗步骤;
对完成所述清洗步骤的所述第二基板进行热处理的热处理步骤;
使完成所述热处理步骤的所述第二基板翻转的步骤。
15.根据权利要求14所述的绑定方法,其中,
从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第二基板的步骤以及使所述第二基板翻转的步骤通过所述转位机器人执行,
通过所述主机器人执行所述第二基板向所述亲水化步骤、所述清洗步骤、所述热处理步骤的搬运。
16.根据权利要求11所述的绑定方法,其中,
所述接合步骤包括:
对齐所述第一基板和所述第二基板的位置的对齐步骤;以及
绑定对齐了的所述第一基板和所述第二基板的步骤。
17.根据权利要求16所述的绑定方法,其中,
所述接合步骤还包括:
检查完成绑定的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的检查步骤。
18.根据权利要求11所述的绑定方法,其中,
通过所述转位机器人执行从所述第一基板搬运步骤以及所述第二基板搬运步骤向所述接合步骤的搬运。
19.一种绑定方法,通过包括转位部的转位机器人和工艺处理部的主机器人的绑定装置将第二基板接合在第一基板上,所述绑定方法包括:
从所述转位部向所述工艺处理部传递所述第一基板以及所述第二基板的步骤;
通过等离子体处理亲水化所述第一基板以及所述第二基板的接合面的亲水化步骤;
洗净完成所述亲水化步骤的所述第一基板以及所述第二基板的清洗步骤;
对完成所述洗净步骤的所述第一基板以及所述第二基板的热处理步骤;以及
将所述第二基板接合在所述第一基板上的接合步骤,
通过所述转位机器人执行所述第一基板以及所述第二基板向所述接合步骤的搬运,所述第二基板通过所述转位机器人以翻转的状态向所述接合步骤搬运。
20.根据权利要求19所述的绑定方法,其中,
所述接合步骤包括:
对齐所述第一基板和所述第二基板的位置的对齐步骤;
绑定对齐了的所述第一基板和所述第二基板的步骤;以及
检查完成绑定的所述第一基板和所述第二基板的接合基板的检查步骤。
CN202211539835.5A 2021-12-30 2022-12-02 绑定装置、转位机器人以及绑定方法 Pending CN116372966A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0192567 2021-12-30
KR1020210192567A KR20230102439A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 본딩 장치 및 본딩 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116372966A true CN116372966A (zh) 2023-07-04

Family

ID=86971817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211539835.5A Pending CN116372966A (zh) 2021-12-30 2022-12-02 绑定装置、转位机器人以及绑定方法

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20230102439A (zh)
CN (1) CN116372966A (zh)
TW (1) TW202327441A (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200060559A (ko) 2018-11-20 2020-06-01 세메스 주식회사 본딩 장치 및 본딩 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230102439A (ko) 2023-07-07
TW202327441A (zh) 2023-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101430852B1 (ko) 접합 시스템, 접합 방법, 프로그램 및 컴퓨터 기억 매체
KR101823718B1 (ko) 기판 반전 장치, 기판 반전 방법 및 박리 시스템
CN106057706B (zh) 基板处理系统
JP2010077508A (ja) 成膜装置及び基板処理装置
WO2013137002A1 (ja) 接合装置、接合システム及び接合方法
KR101883028B1 (ko) 접합 시스템, 기판 처리 시스템 및 접합 방법
KR101400157B1 (ko) 기판처리장치, 기판처리설비 및 기판처리방법
TWI719534B (zh) 基板對準方法、基板對準裝置、基板處理方法、及基板處理裝置
US6702865B1 (en) Alignment processing mechanism and semiconductor processing device using it
CN212694244U (zh) 涂敷、显影装置
KR20020025042A (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 반도체 장치의 제조방법
KR20170016291A (ko) 접합 장치, 접합 시스템, 접합 방법 및 컴퓨터 기억 매체
US11430679B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus
JP7210960B2 (ja) 真空処理装置及び基板搬送方法
CN116372966A (zh) 绑定装置、转位机器人以及绑定方法
TWI743460B (zh) 接合系統及接合方法
JP5674731B2 (ja) 検査装置、接合システム、検査方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
CN115428121A (zh) 接合系统
CN113543920B (zh) 接合系统和接合方法
JPH0529437A (ja) 処理装置
KR102610837B1 (ko) 기판과 기판을 접합하기 위한 기판 접합 설비에서의 기판 보관 및 정렬 장치
JP7445509B2 (ja) 基板処理装置及び基板搬送方法
CN215576096U (zh) 基板处理装置
KR20220075596A (ko) 기판 반송 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 시스템
KR101929872B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination